新课程改革后，高中物理教材把原子物理部分安排在了选修3-5模块，由于原子物理实验器材在中学物理实验室中基本没有配备，所以每当教师在进行本单元的教学时都会感到头疼，只好凭借三寸不烂之舌把书本上的内容分析一遍，从而使本来就抽象的知识更加让学生琢磨不透.当然也有部分教师利用多媒体课件制作“实验”，但是往往达不到应有的效果，用计算机制作出来的“实验”过于虚假不可能让学生买账，这也是选修3-5模块的学生人数少的原因.因为从实验个数来说3-5模块比3-3、3-4两个模块少得多.
　　我在原子物理部分的教学中也碰到了这样的困扰，比如说在学习《原子的核式结构模型》时， 卢瑟福能够根据α粒子散射实验现象分析、总结得出了原子的核式结构.而学生则必须从书本上大量的文字信息中找出线索，进而分析总结.这样的教学是枯燥的、无趣的，学生想获得知识培养能力是困难的.作为教师我有责任让学生在课堂上轻松、愉快地获得知识，于是我上网查阅了大量的文献，可是除了计算机模拟以外我没有从中找到任何解决方法.我只好从实验的本质入手，自己设计一套可行的方案.
　　α粒子和原子核都是带正电荷，而电子带负电荷，要模拟α粒子轰击金箔实验就必须先弄清它们之间相互作用，按照卢瑟福理论电子质量太小，α粒子在前进中若碰到它就好像飞行中的子弹碰到灰尘一样，所以我们在模拟中可以忽略电子对α粒子运动的影响.能使α粒子产生散射的是金原子核，金是79号元素，故金原子核所带的电荷较多，由于库仑力的存在它对α粒子能产生较大的排斥作用，距离越近排斥力越大，散射现象越明显.这在物理学中只有磁体的相互作用与之相似，同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，而电和磁本来就是有联系的.这些理论是我模拟α粒子散射实验成功的关键所在.
　　理论依据已经有了，但是哪儿能找到合适的磁体呢？演示用的蹄形磁铁、条形磁铁、小磁针明显都与α粒子以及金原子核的大体形状不符合.那么用宏观器材模拟微观实验有没有成功的案例呢？分子、原子都属于微观世界，布朗运动能反映微观分子的热运动，但布朗运动可视性较差，除了让学生用显微镜探究外不太适合课堂教学.所以中学物理实验室配备了编号为J2272的投影气桌，用环形大磁块模拟悬浮的颗粒，小磁块模拟液体分子，最终布朗运动的模拟效果十分明显.那么用投影气桌模拟演示α粒子散射实验能成功吗？
　　我找到了投影气桌的使用说明书，发现其中早有对散射实验模拟的说明，我很兴奋，但仔细研究后我对实验有了新的见解，说明书中所介绍的方法容易成功，但是实验过程和实验现象过于简单，只是演示了小磁块在受排斥力而作曲线运动，学生很难把这个现象和粒子微观运动联系起来，而且实验过于直白，学生兴趣不足探究动力不够.最大的缺点在于不能留下α粒子散射运动轨迹图，这对学生分析实验现象得出原子核式结构造成了很大的困难.当然说明书上的介绍也有成功的地方，投影气桌的使用能减小磁块运动的阻力，通过投影仪能把粒子运动过程投影在大屏幕上，学生看得很清楚.
　　我决定把这个模拟实验进行改进让它更好的为课堂教学服务.取出投影气桌的附件盒，从中找到若干小磁块和一个大磁块，它们的圆形外观和想象中的α粒子以及金原子核的大体形状相符合，用小磁块模拟带正电的α粒子，用大磁块模拟金原子核，注意大磁块和小磁块面朝上的必须是同名磁极.为了得到α粒子散射运动轨迹图，而又不损坏投影气桌的表面.可以找一张透明的投影胶片，用双面胶粘在气桌，并且在相应的位置用细针刺上小孔便于出气.在气桌上方2厘米高处把一张宽约8厘米、长大于25厘米的不透明纸板遮挡在投影气桌的中部，让学生引起兴趣并开始猜测里面到底是什么物质结构.
　　第一步先把许多小磁块均匀的按照正反N、S交替固定在被遮挡部分内部，用以模拟汤姆孙的“葡萄干面包原子模型”，因为汤姆孙理论中的原子内部正负电荷是均匀分布的，原子整体不显电性并且是实心的.让投影气桌接通气源，使用发射器把模拟α粒子的小磁块发射出去，结果小磁块进入遮住部分后又返回，并不能穿过.改变发射器的位置每隔1厘米发射一次，发现结果和第一次相似都不能穿过.学生会猜测里面有实心的物体把磁块挡住，所以穿不过去，这说明汤姆孙的“葡萄干面包原子模型”中说原子是实心这一理论的并不可靠.但是也有的学生提出问题：是不是磁块速度太小，而阻力太大导致穿不过去呢？于是我取出所有的小磁块，在遮挡位置内部均匀的安置一些细小的棉絮以减小阻力，重复以上步骤用发射器发射小磁块.学生发现不管从什么位置发射，小磁块的运动轨迹基本都是直线，不会返回也不会大角度偏转.学生通过与卢瑟福的散射实验现象对比得出汤姆孙的“葡萄干面包原子模型”是不正确的，正电荷均匀分布在实心的原子里面这一说法被学生推翻了.
　　那么，什么样的原子结构才能使α粒子发生散射呢？取出棉絮，在遮挡部分的正中心固定一个大磁块，并在小磁块的下面粘上有墨汁的软笔头，调整好笔头与气桌表面的距离，使笔头与气桌接触但又不至于太影响小磁块的运动.重复以上实验用发射器发射小磁块，学生观察发现多数位置的小磁块能穿过，离中央越近的磁块偏转角越大，从正中央位置发射的磁块甚至被反弹回来.这完整的再现了卢瑟福用α粒子轰击金箔散射的实验现象.到底是什么样的内部结构能产生这样的结果呢？学生陷入了思考，进行了许多猜想.当我把遮挡的纸片掀开后，学生恍然大悟，原来正中间是一个集中的物块，而四周都是空的.而投影胶片上墨汁留下的痕迹和课本上α粒子散射示意图是如此的吻合.至此学生已经完全有能力去理解和掌握卢瑟福所提出的原子核式结构模型.
　　从推翻到建立，从迷惑到清醒.我用投影气桌完整地模拟了α粒子散射实验，使我的物理课堂有了活力.